Ce nouvel état de la matière, prédit en 2012, pourrait servir dans de futurs ordinateurs quantiques.


Imaginez une sorte de gelée qui tremble sans s’arrêter, même si vous ne tapez pas dessus avec votre cuillère. C’est, de manière très simplifiée, la définition d’un « cristal temporel » que des chercheurs américains ont réussi à créer, rapporte ScienceAlert.

Le bruit de cette percée courait depuis des mois parmi les physiciens, mais l’étude a été officiellement publiée le 18 janvier dans la revue Physical Review Letters. N’imaginez pas pour autant une sorte de machine à remonter le temps. Un cristal temporel, c’est tout simplement un élément dont les atomes forment une structure qui se répète dans l’espace, mais aussi dans le temps.
Cela n’a pas l’air de grand chose, mais derrière cette découverte se cache un nouvel état de la matière, que l’on pensait impossible. Et même si on est pour l’instant en plein dans la recherche fondamentale, les cristaux temporels pourraient bien servir dans le futur de mémoire pour les ordinateurs quantiques, précise l’université californienne de Berkeley.

Danse synchronisée

Pas très clair? C’est normal, on est ici en pleine physique quantique. D’ailleurs, pour arriver à observer ces cristaux, les chercheurs ont dû utiliser des lasers pour modifier le comportement d’atomes d’ytterbium, un métal rare.

Pour les physiciens, un cristal n’est autre qu’un certain nombre d’atomes qui sont dans un état d’équilibre, stable. Ils sont agencés d’une certaine manière, qui se répète dans l’espace, précise Science et Vie. Un cristal temporel, c’est la même chose, sauf que la structure des atomes se répète dans l’espace et dans le temps.

Cela veut dire que l’état quantique des atomes oscille en rythme, sans dépenser de l’énergie. D’où la comparaison de Norman Yao, auteur principal de l’étude, avec la gelée. Ce qui est incroyable, c’est que cette oscillation a lieu dans un état qui est normalement « stable », où il n’y a pas de mouvement dans le temps.

Des applications qui restent à inventer

A l’origine, c’est le prix nobel de physique Frank Wilczek qui a théorisé le cristal temporel en 2012. Dans l’étude publiée plus de quatre ans plus tard, les chercheurs expliquent avoir trouvé comment créer ce cristal (tout petit, il n’est composé que de dix atomes) et en donnent le mode d’emploi.

D’ailleurs, précise ScienceAlert, deux équipes indépendantes ont utilisé ce « manuel » et ont réussi à créer un cristal temporel. Leurs travaux n’ont pas encore été publiés dans une revue scientifique, il faut donc rester prudent, mais le fait que deux groupes de chercheurs aient réussi avec la même méthode est plutôt prometteur.

Pour l’instant, cette étude est surtout une avancée pour la recherche fondamentale. Pour les physiciens, la découverte d’un nouvel état de la matière est quoi qu’il arrive chose importante. Surtout, à terme, ces cristaux temporels pourraient être le parfait réceptacle pour mémoriser les informations produites par un ordinateur quantique.


Sources : huffingtonpost / trustmyscience

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